JP2010048391A - 流体制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】全閉時にバタフライ弁と上流側・下流側弁座面の間からの流体洩れを防止すること。
【解決手段】初期状態において弁軸24の中心軸線Ｌ１が軸受30の中心軸線Ｌ２に整合し、弁軸24の外周面と軸受30の内周面との間に微細な軸受隙間Ｇｂが設けられる。ガス通路23にガスが供給されない状態でバタフライ弁26が全閉状態となるとき、一方の半部分26ａの上流側周縁部Ｕｅが下流側弁座面31に接触し、他方の半部分26ｂの下流側周縁部Ｄｅと上流側弁座面32との間に微細な弁座隙間Ｇｓが設けられる。ガス通路23にガスが供給される状態でバタフライ弁26が全閉状態となるときは、軸受隙間Ｇｂの分だけ弁軸24が下流側へ変位すると共に、一方の半部分26ａの上流側周縁部Ｕｅが下流側弁座面31に接触したまま、他方の半部分26ｂが弁座隙間Ｇｓの分だけ下流側へ変位することで、他方の半部分26ｂの下流側周縁部Ｄｅが上流側弁座面32に接触するように構成される。
【選択図】 図１０

Description

この発明は、例えば、エンジンの吸気系や排気系に設けられ、流体の流れを制御するために使用される流体制御弁に関する。

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される吸気装置の流体制御弁が知られている。図１８に概念的構成を断面図により示すように、この流体制御弁は、ハウジング５１を備え、そのハウジング５１の吸気通路５２の中にこれを横断して貫通するように弁軸５３が軸受５４を介して回転可能に設けられる。弁軸５３上には、バタフライ弁５５が設けられる。ハウジング５１における、弁軸５３を挟んだ一方の半周部の上流側には、バタフライ弁５５の全閉時に、バタフライ弁５５の下流側外周面５５ａに対面する一方の上流側弁座面５６が設けられる。一方、ハウジング５１における、弁軸５３を挟んだ他方の半周部の下流側には、バタフライ弁５５の全閉時に、バタフライ弁５５の上流側外周面５５ｂに対面する他方の下流側弁座面５７が設けられる。そして、両弁座面５６，５７の傾斜角度がバタフライ弁５５の全閉時の傾斜角度よりも大きく設定され、両弁座面５６，５７の両端部がバタフライ弁５５と弁軸５３から離間して設けられる。また、この種の流体制御弁では、初期状態において弁軸５３の中心軸線Ｌ１が軸受３０の中心軸線Ｌ２と整合するように位置し、弁軸５３の外周面と軸受３０の内周面との間には、弁軸５３の回動を許容するために微細な軸受隙間Ｇｂが設けられている。

特開２０００−１８０５５号公報

ところが、特許文献１に記載の流体制御弁では、実際に吸気装置に使用された場合、図１９に示すように、バタフライ弁５５が全閉状態となるときに、吸気通路５２を空気が流れると、その空気の圧力を受けてバタフライ弁５５が弁軸５３と共に押圧されて軸受隙間Ｇｂの分だけ下流側へ変位することになる。この場合、バタフライ弁５５の上流側外周面５５ｂと下流側弁座面５７との間に隙間ができ、その隙間から空気が洩れるおそれがあった。このため、全閉状態にもかかわらず、流体制御弁が空気の流れを完全に規制することができなくなってしまう。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、全閉時にバタフライ弁と下流側弁座面及び上流側弁座面との間から流体が洩れるのを防止することを可能とした流体制御弁を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ハウジングと、ハウジングに形成された少なくとも１つの流体通路と、流体通路を横断し貫通して設けられた弁軸と、流体通路を開閉するために弁軸に設けられたバタフライ弁と、弁軸を回動可能に支持するためにハウジングに設けられた軸受と、初期状態において弁軸の中心軸線が軸受の中心軸線に整合し、弁軸の外周面と軸受の内周面との間に弁軸の回動を許容する微細な軸受隙間が設けられることと、弁軸を挟んで分けられるバタフライ弁の一方の半部分の上流側周縁部と接触可能に流体通路に設けられた下流側弁座面と、弁軸を挟んで分けられるバタフライ弁の他方の半部分の下流側周縁部と接触可能に流体通路に設けられた上流側弁座面とを備え、弁軸と共にバタフライ弁を回動させることにより流体通路を開閉するようにした流体制御弁であって、流体通路に流体が供給されない状態でバタフライ弁が全閉状態となるとき、一方の半部分の上流側周縁部が下流側弁座面に接触し、他方の半部分の下流側周縁部と上流側弁座面との間に微細な弁座隙間が設けられ、流体通路に流体が供給される状態でバタフライ弁が全閉状態となるとき、軸受隙間の分だけ弁軸が下流側へ変位すると共に、一方の半部分の上流側周縁部が下流側弁座面に接触したまま、他方の半部分が弁座隙間の分だけ下流側へ変位することで、他方の半部分の下流側周縁部が上流側弁座面に接触するように構成したことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、弁軸の回動を許容するために弁軸の外周面と軸受の内周面との間に微細な軸受隙間が設けられることから、その軸受隙間の分だけ弁軸及びバタフライ弁が変位可能な状態にある。ここで、流体通路に流体が供給される状態でバタフライ弁が全閉状態となるときは、流体の圧力によって、軸受隙間の分だけ弁軸が下流側へ変位すると共に、一方の半部分の上流側周縁部が下流側弁座面に接触したまま、他方の半部分が弁座隙間の分だけ下流側へ変位することで、他方の半部分の下流側周縁部が上流側弁座面に接触することとなる。従って、流体通路に流体が供給される状態でバタフライ弁が全閉状態となっても、バタフライ弁と上流側弁座面及び下流側弁座面との間に隙間ができることがない。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、より具体的には、バタフライ弁の中心が弁軸の中心軸線に整合するように配置され、上流側弁座面と下流側弁座面の流体通路における流体流れ方向の位置を互いに軸受の中心軸線に整合する同じ位置に配置した状態を基準として、下流側弁座面のみが基準とした位置よりも下流側へ所定値だけ変位して配置されたことと構成することができる。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、下流側へ変位させる所定値は、軸受隙間の大きさと同じであることとするのが望ましい。

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、より具体的には、上流側弁座面と下流側弁座面の流体通路における流体流れ方向の位置が互いに軸受の中心軸線に整合する同じ位置に配置され、バタフライ弁の中心が弁軸の中心軸線よりも上流側へ所定値だけ変位して配置されたことと構成することができる。

上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、上流側へ変位させる所定値は、軸受隙間の大きさと同じであることとするのが望ましい。

上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、より具体的には、上流側弁座面と下流側弁座面の流体通路における流体流れ方向の位置が互いに軸受の中心軸線に整合する同じ位置に配置され、バタフライ弁の中心が弁軸の中心軸線に整合するように配置され、下流側弁座面に接触可能な一方の半部分が上流側へ向けて弁軸に沿って所定角度だけ折り曲げられたことと構成することができる。

上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、より具体的には、上流側弁座面と下流側弁座面の流体通路における流体流れ方向の位置が互いに軸受の中心軸線に整合する同じ位置に配置され、バタフライ弁は、その板厚が弁軸の外径より小さく弁軸の外径の半分より大きく構成されると共に、バタフライ弁の中心が弁軸の中心軸線よりも上流側へ所定値だけ変位して配置されたことと構成することができる。

請求項１乃至７の何れかに記載の発明によれば、全閉時にバタフライ弁と下流側弁座面及び上流側弁座面との間から流体が洩れるのを防止することができる。

［第１実施形態］
以下、本発明の流体制御弁を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、本発明の流体制御弁をＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置におけるＥＧＲクーラバイパスバルブに具体化して説明する。

図１に、ディーゼルエンジン１に設けられたＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置２を概略構成図により示す。このＥＧＲ装置２は、エンジン１から排気マニホールド３に排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気マニホールド４に再循環させるためのものである。このＥＧＲ装置２は、ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路５と、ＥＧＲガス流量を調節するためのＥＧＲバルブ６と、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ７と、ＥＧＲクーラ７を迂回するようにＥＧＲ通路５に設けられたＥＧＲクーラバイパス通路８と、このバイパス通路８とＥＧＲ通路５との間に設けられたＥＧＲクーラバイパスバルブ（以下、単に「バイパスバルブ」と言う。）９とを備える。この実施形態で、バイパスバルブ９は、ＥＧＲガスの流路を、ＥＧＲクーラ７を流れる流路と、バイパス通路８を流れる流路とに選択的に切り替えるようになっている。

ＥＧＲクーラ７には、エンジン１の冷却水を循環させるために冷却水循環用の配管（図示略）が接続される。ＥＧＲクーラ７は、高温のＥＧＲガスを冷却水と熱交換させて冷却するようになっている。バイパスバルブ９は、バルブ本体１０と、ダイアフラム式のアクチュエータ１１とを備える。アクチュエータ１１には、負圧ポンプ１２から負圧配管１３を通じて負圧が供給される。この負圧配管１３の途中には、バキューム・スイッチング・バルブ（ＶＳＶ）１４が設けられる。ＶＳＶ１４を開閉させてアクチュエータ１１への負圧の供給を制御することにより、バイパスバルブ９が動作するようになっている。ＥＧＲバルブ６及びＶＳＶ１４は、電子制御装置（ＥＣＵ）１５により、エンジン運転状態に基づいて制御される。ＥＣＵ１５は、エンジン運転状態として、各種センサ（図示略）により検出されるエンジン１の冷却水温、エンジン回転速度及びスロットル開度をそれぞれ入力し、それらパラメータからエンジン運転状態を判断し、必要に応じてＥＧＲバルブ６及びＶＳＶ１４を制御するようになっている。この制御によりＶＳＶ１４を開閉させることにより、アクチュエータ１１への負圧の供給が制御され、アクチュエータ１１が動作してバイパスバルブ９の流路が切り替えられる。

次に、バイパスバルブ９の詳しい構成を説明する。図２に、バイパスバルブ９を正面図により示す。図３に、バイパスバルブ９を平面図により示す。図４に、バイパスバルブ９を図２の右側面図により示す。

図２〜４に示すように、バイパスバルブ９は、バルブ本体１０とアクチュエータ１１を備える。バルブ本体１０は、ハウジング２１と、ハウジング２１に形成された２つの流体流路としての第１のガス通路２２及び第２のガス通路２３と、各ガス通路２２，２３を横断し貫通してハウジング２１に設けられた弁軸２４と、各ガス通路２２，２３をそれぞれ開閉するために弁軸２４上に設けられた第１のバタフライ弁２５及び第２のバタフライ弁２６とを備える。アクチュエータ１１は、ブラケット２７を介してハウジング２１に固定される。弁軸２４の一端部は、レバー２８を介してアクチュエータ１１のロッド２９に接続される。

図５に、ハウジング２１を底面図により示す。図６に、ハウジング２１を図５のＡ−Ａ線断面図により示す。ハウジング２１は、例えば、アルミニウムを主材料として形成される。ハウジング２１には、弁軸２４を回動可能に支持するために孔状に形成された３つの軸受３０が設けられる。

図７に、弁軸２４を正面図により示す。図８に、弁軸２４を図７の状態から９０°回転した状態を正面図により示す。図９に、各バタフライ弁２５，２６を平面図により示す。弁軸２４は、例えば、ステンレスを主材料として形成される。各バタフライ弁２５，２６は、略四角形状をなし、例えば、フェライト系やオーステナイト系のステンレス材料を主体として板状に構成される。図７，８に示すように、弁軸２４上には、２つの凹部２４ａ，２４ｂが形成される。これら凹部２４ａ，２４ｂは、弁軸２４の中心軸線Ｌ１を中心に９０°位置を変えて形成される。各凹部２４ａ，２４ｂには、各バタフライ弁２５，２６が組み付けられ固定される。従って、各バタフライ弁２５，２６は、弁軸２４の中心軸線Ｌ１を中心に９０°向きが異なる。

アクチュエータ１１は、内部にダイヤフラムを設けたダイヤフラム室を有し、ダイヤフラム室には負圧管１１ａを通じて負圧が供給されるようになっている。このアクチュエータ１１に負圧が供給されることで、ダイアフラムと共にロッド２９が図４中の矢印Ｑ１の方向へ動かされる。また、アクチュエータ１１から負圧をパージした大気圧のときは、ダイアフラムと共にロッド２９が矢印Ｑ２の方向へ動かされる。これロッド２９の動きにより、弁軸２４がレバー２８を介して回動される。

ここで、ハウジング２１の第１のガス通路２２は、ＥＧＲ通路５に接続され、第２のガス通路２３はバイパス通路８に接続される。各ガス通路２２，２３において各バタフライ弁２５，２６の弁軸２４上の向きが９０°異なることから、図３に示すように、第１のバタフライ弁２５により第１のガス通路２２が開かれたときは、第２のバタフライ弁２６により第２のガス通路２３が閉じられる。その逆に、第１のバタフライ弁２５により第１のガス通路２２が閉じられたときは、第２のバタフライ弁２６により第２のガス通路２３が開かれる。

ここで、この実施形態のバイパスバルブ９の特徴的な構成について説明する。図１０，１１に、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図をそれぞれ概念的に示す。図１０は、第２のガス通路２３にＥＧＲガスが供給されない状態であって第２のバタフライ弁２６の全閉状態を示す。図１１は、第２のガス通路２３にＥＧＲガスが供給される状態であって第２のバタフライ弁２６の全閉状態を示す。第１のバタフライ弁２５については、第２のバタフライ弁２６と配置が異なるのみで構成は同じであることから、以下には説明を省略する。

この実施形態では、図１０に示すように、初期状態において弁軸２４の中心軸線Ｌ１が軸受３０の中心軸線Ｌ２に整合し、弁軸２４の外周面と軸受３０の内周面との間に弁軸２４の回動を許容する微細な軸受隙間Ｇｂが設けられる。この軸受隙間Ｇｂは、便宜上、誇張して実際よりも大きく表されている。ガス通路２３には、弁軸２４を挟んで分けられるバタフライ弁２６の一方の半部分２６ａの上流側周縁部Ｕｅと接触可能に下流側弁座面３１が設けられる。また、ガス通路２３には、弁軸２４を挟んで分けられるバタフライ弁２６の他方の半部分２６ｂの下流側周縁部Ｄｅと接触可能に上流側弁座面３２が設けられる。そして、弁軸２４と共にバタフライ弁２６を回動させることにより、図１０に２点鎖線及び実線で示すように、バタフライ弁２６がガス通路２３を開閉するようになっている。

この実施形態では、図１０に示すように、ガス通路２３にＥＧＲガスが供給されない状態でバタフライ弁２６が全閉状態となるときは、バタフライ弁２６の一方の半部分２６ａの上流側周縁部Ｕｅが下流側弁座面３１に接触し、他方の半部分２６ｂの下流側周縁部Ｄｅと上流側弁座面３２との間に微細な弁座隙間Ｇｓが設けられるように構成される。この弁座隙間Ｇｓは、便宜上、誇張して実際よりも大きく表されている。そして、この実施形態では、図１１に示すように、ガス通路２３にＥＧＲガスが供給される状態でバタフライ弁２６が全閉状態となるときは、軸受隙間Ｇｂの分だけ弁軸２４が下流側へ変位すると共に、バタフライ弁２６の一方の半部分２６ａの上流側周縁部Ｕｅが下流側弁座面３１に接触したまま、他方の半部分２６ｂが弁座隙間Ｇｓの分だけ下流側へ変位することで、他方の半部分２６ｂの下流側周縁部Ｄｅが上流側弁座面３２に接触するように構成される。

この実施形態では、より具体的には、バタフライ弁２６の中心Ｃ１が弁軸２４の中心軸線Ｌ１に整合するように配置される。また、下流側弁座面３１と上流側弁座面３２のガス通路２３におけるＥＧＲガス流れ方向の位置を互いに軸受３０の中心軸線Ｌ２に整合する同じ位置に配置した状態を基準として（図１０，１１では、２点鎖線で示す下流側弁座面３１の位置と上流側弁座面３２の位置とが互いに整合して基準となる。）、下流側弁座面３１のみが上記基準とした位置よりも下流側へ所定値αだけ変位して配置される。ここでは、下流側弁座面３１を下流側へ変位させる所定値αは、上記した軸受隙間Ｇｂの大きさと同じに設定されている。

以上説明したこの実施形態のバイパスバルブ９によれば、弁軸２４の回動を許容するために、図１０に示すように、弁軸２４の外周面と軸受３０の内周面との間に微細な軸受隙間Ｇｂが設けられることから、その軸受隙間Ｇｂの分だけ弁軸２４及びバタフライ弁２６が変位可能な状態にある。ここで、図１１に示すように、ガス通路２３にＥＧＲガスが供給される状態でバタフライ弁２６が全閉状態になるときは、ＥＧＲガスの圧力によって、軸受隙間Ｇｂの分だけ弁軸２４が下流側へ変位するが、その変位と共にバタフライ弁２６の一方の半部分２６ａの上流側周縁部Ｕｅが下流側弁座面３１に接触したまま、他方の半部分２６ｂが弁座隙間Ｇｓの分だけ下流側へ変位することで、他方の半部分２６ｂの下流側周縁部Ｄｅが上流側弁座面３２に接触することとなる。

ここで、ガス通路２３にＥＧＲガスが供給されたときに、その圧力によってバタフライ弁２６の両方の半部分２６ａ，２６ｂが下流側へ同じように変位するのではなく、他方の半部分２６ｂのみが下流側へ変位する。これは、各半部分２６ａ，２６ｂの上流側面においてＥＧＲガスの圧力を受ける受圧面積が異なることによるものである。すなわち、図１０に示すように、一方の半部分２６ａは受圧面積Ｓ１は、上流側周縁部Ｕｅが下流側弁座面３１と重なる分だけ、他方の半部分２６ｂの受圧面積Ｓ２よりも少なくなっている。この受圧面積Ｓ１，Ｓ２の違いから、他方の半部分２６ｂの下流側周縁部ＤｅのみがＥＧＲガスの圧力を受けて下流側へ変位するのである。

従って、この実施形態によれば、ガス通路２３にＥＧＲガスが供給される状態でバタフライ弁２６が全閉状態となっても、バタフライ弁２６と下流側弁座面３１及び上流側弁座面３２との間に隙間ができることはない。このため、全閉時にバタフライ弁２６と下流側弁座面３１及び上流側弁座面３２との間からＥＧＲガスが洩れるのを防止することができる。このバイパスバルブ９において、第１のガス通路２２と第１のバタフライ弁２５についても上記と同様の作用効果を得ることができる。

この実施形態では、バイパスバルブ９につき上記のような効果が得られることから、ＥＧＲ装置２において、ＥＧＲクーラ７によるＥＧＲガスの冷却効果を損なうことがない。すなわち、バイパスバルブ９によりバイパス通路８を閉鎖し、ＥＧＲクーラ７下流のＥＧＲ通路５を開放した場合、第１のガス通路２２が第１のバタフライ弁２５により全開状態となり、第２のガス通路２３が第２のバタフライ弁２６により全閉状態となる。このとき、ＥＧＲクーラ７を通って冷却されたＥＧＲガスは第１のガス通路２２を流れるが、ＥＧＲクーラ７を通らずにバイパス通路８に達したＥＧＲガスは、第２のガス通路２３にて第２のバタフライ弁２６により遮断されることとなる。ここで、この実施形態では、上記したように、全閉時に第２のバタフライ弁２６と下流側弁座面３１及び上流側弁座面３２との間におけるＥＧＲガスの洩れが防止できることから、ＥＧＲクーラ７を通らずにバイパス通路８に達した冷却されないＥＧＲガスが、バイパスバルブ９の下流側に洩れて冷却されたＥＧＲガスと混ざり合うことがなく、ＥＧＲクーラ７によるＥＧＲガスの冷却効果を損なうことがない。このため、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ７により狙い通りの温度に冷却することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の流体制御弁をＥＧＲクーラバイパスバルブに具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下に説明する各実施形態において、第１実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明するものとする。

図１２に、図１０に準ずるバイパスバルブ９の概念的構成を断面図により示す。図１３に、図１１に準ずるバイパスバルブ９の概念的構成を断面図により示す。この実施形態では、第１実施形態と異なり、上流側弁座面３２と下流側弁座面３１のガス通路２３におけるＥＧＲガス流れ方向の位置が互いに軸受３０の中心軸線Ｌ２に整合する同じ位置に配置される。また、第１実施形態と異なり、バタフライ弁２６の中心Ｃ１が弁軸２４の中心軸線Ｌ１よりも上流側へ所定値βだけ変位して配置される。このようにバタフライ弁２６を変位させるために、弁軸２４に形成される凹部２４ｂが、第１実施形態のそれよりも浅く形成される。更に、第１実施形態と異なり、この実施形態では、バタフライ弁２６の外周縁が下流側弁座面３１及び上流側弁座面３２に接触可能となっている。この実施形態では、バタフライ弁２６を上流側へ変位させる所定値βは、軸受隙間Ｇｂの大きさと同じに設定されている。

従って、この実施形態でも、図１２に示すように、ガス通路２３にＥＧＲガスが供給されない状態でバタフライ弁２６が全閉状態となるときは、バタフライ弁２６の他方の半部分２６ｂの下流側周縁部Ｄｅと上流側弁座面３２との間に弁座隙間Ｇｓが存在する。しかし、図１３に示すように、ガス通路２３にＥＧＲガスが供給される状態でバタフライ弁２６が全閉状態となるときは、ＥＧＲガスの圧力によって、軸受隙間Ｇｂの分だけ弁軸２４が下流側へ変位するが、その変位と共にバタフライ弁２６の一方の半部分２６ａの上流側周縁部Ｕｅが下流側弁座面３１に接触したまま、他方の半部分２６ｂが弁座隙間Ｇｓの分だけ下流側へ変位することで、他方の半部分２６ｂの下流側周縁部Ｄｅが上流側弁座面３２に接触する。これにより、バタフライ弁２６と下流側弁座面３１及び上流側弁座面３２との間に隙間ができることはない。このため、全閉時にバタフライ弁２６と下流側弁座面３１及び上流側弁座面３１との間からＥＧＲガスが洩れることを防止することができる。第１のガス通路２２と第１のバタフライ弁２５についても上記と同様である。

［第３実施形態］
次に、本発明の流体制御弁をＥＧＲクーラバイパスバルブに具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１４に、図１０に準ずるバイパスバルブ９の概念的構成を断面図により示す。図１５に、図１１に準ずるバイパスバルブ９の概念的構成を断面図により示す。この実施形態では、第１実施形態と異なり、下流側弁座面３１と上流側弁座面３２のガス通路２３におけるＥＧＲガス流れ方向の位置が互いに軸受３０の中心軸線Ｌ２に整合する同じ位置に配置される。また、この実施形態では、第１実施形態と同様、バタフライ弁２６の中心Ｃ１が弁軸２４の中心軸線Ｌ１に整合するように配置され、第１実施形態と異なり、下流側弁座面３１に接触可能な一方の半部分２６ａが上流側へ向けて弁軸２４に沿って所定角度θだけ折り曲げられている。更に、第１実施形態と異なり、この実施形態では、バタフライ弁２６の外周縁が下流側弁座面３１及び上流側弁座面３２に接触可能となっている。

従って、この実施形態でも、図１４に示すように、ガス通路２３にＥＧＲガスが供給されない状態でバタフライ弁２６が全閉状態となるときは、バタフライ弁２６の他方の半部分２６ｂの下流側周縁部Ｄｅと上流側弁座面３２との間に弁座隙間ＧＳが存在する。しかし、図１５に示すように、ガス通路２３にＥＧＲガスが供給される状態でバタフライ弁２６が全閉状態となるときは、ＥＧＲガスの圧力によって、軸受隙間Ｇｂの分だけ弁軸２４が下流側へ変位するが、その変位と共にバタフライ弁２６の一方の半部分２６ｂの上流側周縁部Ｕｅが下流側弁座面３１に接触したまま、他方の半部分２６ｂが弁座隙間Ｇｓの分だけ下流側へ変位することで、他方の半部分２６ｂの下流側周縁部Ｄｅが上流側弁座面３２に接触する。これにより、バタフライ弁２６と下流側弁座面３１及び上流側弁座面３２との間に隙間ができることはない。このため、全閉時にバタフライ弁２６と下流側弁座面３１及び上流側弁座面３２との間からＥＧＲガスが洩れることを防止することができる。第１のガス通路２２と第１のバタフライ弁２５についても上記と同様である。

［第４実施形態］
次に、本発明の流体制御弁をＥＧＲクーラバイパスバルブに具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１６に、図１０に準ずるバイパスバルブ９の概念的構成を断面図により示す。図１７に、図１１に準ずるバイパスバルブ９の概念的構成を断面図により示す。この実施形態では、第１実施形態と異なり、下流側弁座面３１と上流側弁座面３２のガス通路２３におけるＥＧＲガス流れ方向の位置が互いに軸受３０の中心軸線Ｌ２に整合する同じ位置に配置される。また、この実施形態では、第１実施形態と異なり、バタフライ弁２６は、その板厚が弁軸２４の外径より小さく弁軸２４の外径の半分より大きく構成されると共に、バタフライ弁２６の中心Ｃ１が弁軸２４の中心軸線Ｌ１よりも上流側へ所定値γだけ変位して配置されている。

従って、この実施形態でも、図１６に示すように、ガス通路２３にＥＧＲガスが供給されない状態でバタフライ弁２６が全閉状態となるときは、バタフライ弁２６の他方の半部分２６ｂの下流側周縁部Ｄｅと上流側弁座面３２との間に弁座隙間Ｇｓが存在する。しかし、図１７に示すように、ガス通路２３にＥＧＲガスが供給される状態でバタフライ弁２６が全閉状態となるときは、ＥＧＲガスの圧力によって、軸受隙間Ｇｂの分だけ弁軸２４が下流側へ変位するが、その変位と共にバタフライ弁２６の一方の半部分２６ａの上流側周縁部Ｕｅが下流側弁座面３１に接触したまま、他方の半部分２６ｂが弁座隙間Ｇｓの分だけ下流側へ変位することで、他方の半部分２６ｂの下流側周縁部Ｄｅが上流側弁座面３２に接触する。これにより、バタフライ弁２６と下流側弁座面３１及び上流側弁座面３２との間に隙間ができることはない。このため、全閉時にバタフライ弁２６と下流側弁座面３１及び上流側弁座面３２との間からＥＧＲガスが洩れることを防止することができる。第１のガス通路２２と第１のバタフライ弁２５についても上記と同様である。

なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。

例えば、前記各実施形態では、流体通路としての２つのガス体通路２２，２３と２つのバタフライ弁２５，２６を備えたＥＧＲクーラバイパスバルブ９に具体化したが、流体通路とバタフライ弁の数がそれぞれ一つのものであってもよい。

また、前記各実施形態では、本発明の流体制御弁をＥＧＲクーラバイパスバルブ９に具体化したが、流体の流量を制御するものであればＥＧＲクーラバイパスバルブに限定されるものではない。

更に、前記各実施形態では、弁軸２４を回動させるためにダイアフラム式のアクチュエータ１１を設けたが、電動機や電磁ソレノイドなどの電動式のアクチュエータを用いることもできる。

第１実施形態に係り、ディーゼルエンジンに設けられたＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置を示す概略構成図。 第１実施形態に係り、バイパスバルブを示す正面図。 第１実施形態に係り、バイパスバルブを示す平面図。 第１実施形態に係り、バイパスバルブを示す図２の右側面図。 第１実施形態に係り、ハウジングを示す底面図。 第１実施形態に係り、ハウジングを示す図５のＡ−Ａ線断面図。 第１実施形態に係り、弁軸を示す正面図。 第１実施形態に係り、弁軸を図７の状態から９０°回転した状態を示す正面図。 第１実施形態に係り、各バタフライ弁を示す平面図。 第１実施形態に係り、流体通路にＥＧＲガスが供給されない状態であって全閉状態におけるバイパスバルブの概念的構成を示す断面図。 第１実施形態に係り、流体通路にＥＧＲガスが供給される状態であって全閉状態におけるバイパスバルブの概念的構成を示す断面図。 第２実施形態に係り、流体通路にＥＧＲガスが供給されない状態であって全閉状態におけるバイパスバルブの概念的構成を示す断面図。 第２実施形態に係り、流体通路にＥＧＲガスが供給される状態であって全閉状態におけるバイパスバルブの概念的構成を示す断面図。 第３実施形態に係り、流体通路にＥＧＲガスが供給されない状態であって全閉状態におけるバイパスバルブの概念的構成を示す断面図。 第３実施形態に係り、流体通路にＥＧＲガスが供給される状態であって全閉状態におけるバイパスバルブの概念的構成を示す断面図。 第４実施形態に係り、流体通路にＥＧＲガスが供給されない状態であって全閉状態におけるバイパスバルブの概念的構成を示す断面図。 第４実施形態に係り、流体通路にＥＧＲガスが供給される状態であって全閉状態におけるバイパスバルブの概念的構成を示す断面図。 従来例に係り、流体通路にＥＧＲガスが供給されない状態であって全閉状態におけるバイパスバルブの概念的構成を示す断面図。 従来例に係り、流体通路にＥＧＲガスが供給される状態であって全閉状態におけるバイパスバルブの概念的構成を示す断面図。

符号の説明

９ ＥＧＲクーラバイパスバルブ
２１ ハウジング
２２ 第１のガス通路（流体通路）
２３ 第２のガス通路（流体通路）
２４ 弁軸
２５ 第１のバタフライ弁
２６ 第２のバタフライ弁
２６ａ 一方の半部分
２６ｂ 他方の半部分
３０ 軸受
３１ 下流側弁座面
３２ 上流側弁座面
Ｌ１ 弁軸の中心軸線
Ｌ２ 軸受の中心軸線
Ｃ１ 弁体の中心
Ｇｂ 軸受隙間
Ｇｓ 弁座隙間
Ｕｅ 上流側周縁部
Ｄｅ 下流側周縁部

Claims (7)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに形成された少なくとも１つの流体通路と、
   前記流体通路を横断し貫通して設けられた弁軸と、
   前記流体通路を開閉するために前記弁軸に設けられたバタフライ弁と、
   前記弁軸を回動可能に支持するために前記ハウジングに設けられた軸受と、
   初期状態において前記弁軸の中心軸線が前記軸受の中心軸線に整合し、前記弁軸の外周面と前記軸受の内周面との間に前記弁軸の回動を許容する微細な軸受隙間が設けられることと、
   前記弁軸を挟んで分けられる前記バタフライ弁の一方の半部分の上流側周縁部と接触可能に前記流体通路に設けられた下流側弁座面と、
   前記弁軸を挟んで分けられる前記バタフライ弁の他方の半部分の下流側周縁部と接触可能に前記流体通路に設けられた上流側弁座面と
   を備え、前記弁軸と共に前記バタフライ弁を回動させることにより前記流体通路を開閉するようにした流体制御弁であって、
   前記流体通路に流体が供給されない状態で前記バタフライ弁が全閉状態となるとき、前記一方の半部分の前記上流側周縁部が前記下流側弁座面に接触し、前記他方の半部分の前記下流側周縁部と前記上流側弁座面との間に微細な弁座隙間が設けられ、前記流体通路に流体が供給される状態で前記バタフライ弁が全閉状態となるとき、前記軸受隙間の分だけ前記弁軸が下流側へ変位すると共に、前記一方の半部分の前記上流側周縁部が前記下流側弁座面に接触したまま、前記他方の半部分が前記弁座隙間の分だけ下流側へ変位することで、前記他方の半部分の前記下流側周縁部が前記上流側弁座面に接触するように構成したことを特徴とする流体制御弁。
2. 前記バタフライ弁の中心が前記弁軸の中心軸線に整合するように配置され、
   前記上流側弁座面と前記下流側弁座面の前記流体通路における流体流れ方向の位置を互いに前記軸受の中心軸線に整合する同じ位置に配置した状態を基準として、前記下流側弁座面のみが前記基準とした位置よりも下流側へ所定値だけ変位して配置されたことを特徴とする請求項１に記載の流体制御弁。
3. 前記下流側へ変位させる所定値は、前記軸受隙間の大きさと同じであることを特徴とする請求項２に記載の流体制御弁。
4. 前記上流側弁座面と前記下流側弁座面の前記流体通路における流体流れ方向の位置が互いに前記軸受の中心軸線に整合する同じ位置に配置され、
   前記バタフライ弁の中心が前記弁軸の中心軸線よりも上流側へ所定値だけ変位して配置されたことを特徴とする請求項１に記載の流体制御弁。
5. 前記上流側へ変位させる所定値は、前記軸受隙間の大きさと同じであることを特徴とする請求項４に記載の流体制御弁。
6. 前記上流側弁座面と前記下流側弁座面の前記流体通路における流体流れ方向の位置が互いに前記軸受の中心軸線に整合する同じ位置に配置され、
   前記バタフライ弁の中心が前記弁軸の中心軸線に整合するように配置され、
   前記下流側弁座面に接触可能な前記一方の半部分が上流側へ向けて前記弁軸に沿って所定角度だけ折り曲げられたことを特徴とする請求項１に記載の流体制御弁。
7. 前記上流側弁座面と前記下流側弁座面の前記流体通路における流体流れ方向の位置が互いに前記軸受の中心軸線に整合する同じ位置に配置され、
   前記バタフライ弁は、その板厚が前記弁軸の外径より小さく前記弁軸の外径の半分より大きく構成されると共に、前記バタフライ弁の中心が前記弁軸の中心軸線よりも上流側へ所定値だけ変位して配置されたことを特徴とする請求項１に記載の流体制御弁。

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